TRUNG TÂM LUYỆN THI ĐẠI HỌC ĐỀ THI THỬ TUYỂN SINH ĐẠI HỌC NĂM 2011
THPT CHUYÊN LÝ TỰ TRỌNG CẦN THƠ Môn thi: TOÁN; khối A
Thời gian làm bài: 180 phút, không kể phát đề
PHẦN CHUNG CHO TẤT CẢ THÍ SINH (7 điểm)
Câu I (2 điểm)
Cho hàm số
13
3
+−= xxy
(1)
1. Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số (1).
2. Định m để phương trình sau có 4 nghiệm thực phân biệt:
mmxx 33
3
3
−=−
Câu II (2 điểm)
1. Giải phương trình:
2 2
4
4
(2 sin 2 )(2cos cos )
cot 1
2sin
x x x
x
x
− −
+ =
2. Giải hệ phương trình:
2 2
2
5 0
( , )
2 5 1 0
x y xy x y
x y
xy y y
+ + − =
∈
+ − + =
¡
Câu III (1 điểm)
Tính
2
cos
8
sin 2 cos2 2
x
dx
x x
π
+
÷
+ +
∫
Câu IV (1 điểm)
Cho hình chóp S.ABC có mặt phẳng (SAC) vuông góc với mặt phẳng (ABC),
, 2SA AB a AC a= = =
và
·
·
0
90 .ASC ABC= =
Tính thể tích khối chóp S.ABC và cosin của góc giữa hai mặt phẳng (SAB), (SBC).
Câu V (1 điểm)
Cho ba số thực dương a, b, c thỏa mãn: a.b.c = 1. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức:
ab bc ca
T
a b ab b c bc c a ca
= + +
+ + + + + +
PHẦN TỰ CHỌN (3 điểm) - Thí sinh chỉ được làm một trong hai phần (phần A hoặc phần B)
A. Theo chương trình Chuẩn
Câu VI.a (2 điểm)
1. Trong mặt phẳng tọa độ
Oxy
, cho hai điểm
(4; 1), ( 3; 2)A B− − −
và đường thẳng
:3 4 42 0x y∆ + + =
. Viết
phương trình đường tròn
( )C
đi qua hai điểm
,A B
và tiếp xúc với đường thẳng ∆.
2. Trong không gian tọa độ Oxyz, cho bốn điểm A(6; −6; 6), B(4; 4; 4), C(− 2; 10; −2) và S(−2; 2; 6). Chứng
minh O, A, B, C là bốn đỉnh của một hình thoi và hình chiếu vuông góc của S trên mặt phẳng (OABC)
trùng với tâm I của OABC. Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng SO và AC.
Câu VII.a (1 điểm)
Giải phương trình:
2
3 3
(2 1)log (4 9)log 14 0x x x x+ − + + =
B. Theo chương trình Nâng cao
Câu VI.b (2 điểm)
1. Trong mặt phẳng tọa độ
Oxy
, cho hình thoi
ABCD
có A(1; 0), B(3; 2) và
·
0
120 .=ABC
Xác định tọa độ hai
đỉnh
C
và
.D
2. Trong không gian tọa độ Oxyz, cho ba điểm A, B, C lần lượt di động trên các tia Ox, Oy và Oz sao cho mặt
phẳng (ABC) không đi qua O và luôn đi qua điểm M(1; 2; 3). Xác định tọa độ các điểm A, B, C để thể tích
khối tứ diện OABC đạt giá trị nhỏ nhất.
Câu VII.b (1 điểm)
Giải hệ phương trình:
2 2 2
3 3
3 3 27 9
( , )
log ( 1) log ( 1) 1
x y x y x y
x y
x y
+ + + +
+ = +
∈
+ + + =
¡
Hết
Thí sinh không được sử dụng tài liệu. Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm.
Họ và tên thí sinh:…………………………………………… Số báo danh………………………………………
ĐÁP ÁN – THANG ĐIỂM
Môn thi: TOÁN; khối: A
Câu Đáp án Điểm
I
(2,0 điểm)
1. (1,0 điểm)
• Tập xác định: D =
¡
• Sự biến thiên:
- Chiều biến thiên:
2 2
' 3 3, ' 0 3 3 0 1, ( 1) 3, (1) 1y x y x x y y= − = ⇔ − = ⇔ = ± − = = −
0,25
Hàm số đồng biến trên mỗi khoảng (−∞; −1) và (1; +∞), nghịch biến trên khoảng (−1; 1)
- Cực trị: + Hàm số đạt cực tiểu tại x = 1 và y
CT
= y(1) = −1;
+ Hàm số đạt cực đại tại x = -1 và y
CĐ
= y(-1) = 3.
- Giới hạn:
x x
lim , lim
→−∞ →+∞
= +∞ = −∞
0,25
Bảng biến thiên:
0,25
'' 6 , '' 0 6 0 0, (0) 1y x y x x y= = ⇔ = ⇔ = =
⇒ điểm uốn I(0; 1)
Đồ thị: đi qua các điểm (−2; −1), (2; 3)
và nhận điểm uốn I(0; 1) là tâm đối xứng.
0,25
2. (1,0 điểm)
Phương trình đã cho là phương trình hoành độ giao điểm giữa đồ thị
(C’) của hàm số:
13
3
+−= xxy
và đường thẳng (d):
13
3
+−= mmy
((d) cùng phương với trục hoành)
Xét hàm số:
13
3
+−= xxy
, ta có:
+ Hàm số là một hàm chẵn nên (C’) nhận trục Oy làm trục đối xứng,
đồng thời
0x
∀ >
thì
3
3
3 1 3 1y x x x x= − + = − +
0,25
Từ đó (C’) được suy từ (C) như ở hình bên: 0,25
−1
y’(x)
y(x)
−∞ +∞
1
0
0 +
+
−
3
−1
−∞
+∞
x
y
0
1
−2
−1
2
1
•
•
•
••
−1
3
x
y
0
1
−2
−1
2
1
•
•
•
•
−1
3
•
(d)
+ Dựa vào đồ thị (C’) ta suy ra điều kiện của m để phương trình đã cho có 4 nghiệm phân
biệt là:
3
3
3
2 3
3 0
1 3 1 1
0 3
3 2 0
1
m
m m
m m
m
m m
m
− < < −
− <
− < − + < ⇔ ⇔
< <
− + >
≠
0,5
II
(2,0 điểm)
1. (1,0 điểm)
1) ĐK:
,x k k
π
≠ ∈¢
Với ĐK trên phương trình đã cho tương đương với:
4 4 2 2
2 2 2
1
cos sin (2 sin 2 )(cos cos )
2
1 1
1 sin 2 (2 sin 2 )(cos cos )
2 2
x x x x x
x x x x
+ = - -
Û - = - -
0,25
2 2 2 2
2
1
2 sin 2 2(2 sin 2 )(cos cos ) 1 2cos cos
2
2cos cos 1 0
x x x x x x
x x
- = - - Û = -
Û - - =
0,25
2
2
2 , ( )
3
x l
x l l Z
p
p
p
é
=
ê
ê
Û
ê
= ± + Î
ê
ë
0,25
So với điều kiện ta suy ra nghiệm của phương trình là
2
2 ,
3
x l l
p
p= ± + Î ¢
0,25
2. (1,0 điểm)
Nhận xét: Hệ đã cho không có nghiệm (x; 0), nên tương đương với:
2
5 0
1
2 5 0
x
x xy
y
x y
y
+ + − =
+ + − =
0,25
1
( )( ) 6
1
5
x y x
y
x y x
y
+ + =
⇔
+ + + =
0,25
2
( )
1
3
3
( )
1
2
x y
I
x
y
x y
II
x
y
+ =
+ =
⇔
+ =
+ =
0,25
Giải các hệ (I), (II) ta được nghiệm của hệ là:
−±+
+±−
2
51
;
2
55
;
2
51
;
2
55
0,25
III
(1,0 điểm)
2
cos
1 cos(2 )
1
8
4
sin 2 cos 2 2 2 2
1 sin(2 )
4
x
x
dx dx
x x
x
π
π
π
+
+ +
÷
=
+ +
+ +
∫ ∫
0,25
A
S
C
B
M
H
2
cos(2 )
1
4
2 2
1 sin(2 )
sin( ) cos( )
4
8 8
x
dx
dx
x
x x
π
π
π π
÷
+
÷
= +
÷
+ +
÷
+ + +
÷
∫ ∫
0,25
2
cos(2 )
1 1
4
3
2
2 2
1 sin(2 ) sin ( )
4 8
x
dx
dx
x x
π
π π
+
÷
= +
÷
÷
+ + +
∫ ∫
0,25
1 3
ln 1 sin(2 ) cot( )
4 8
4 2
x x C
π π
= + + − + +
÷
0,25
IV
(1,0 điểm)
+ Kẻ SH vuông góc AC (H ∈ AC) ⇒ SH
⊥ (ABC)
⇒
3
3, ,
2
a
SC BC a SH= = =
2
3
2
ABC
a
S
∆
=
⇒
3
.
1
.
3 4
S ABC ABC
a
V S SH
∆
= =
0,25
+ Gọi M là trung điểm SB và
ϕ
là góc giữa
hai mặt phẳng (SAB) và (SBC).
Ta có: SA = AB = a,
SC BC a 3= =
⇒ AM ⊥ SB và CM ⊥ SB
⇒
·
cos cos AMC
ϕ
=
0,25
+ ∆SAC = ∆BAC ⇒
3 6
2 2
a a
SH BH SB= = ⇒ =
0,25
AM là trung tuyến ∆SAB nên:
2 2 2 2
2
2 2 10
4 16
AS AB SB a
AM
+ −
= =
10
4
a
AM⇒ =
Tương tự:
42
4
a
CM =
·
2 2 2
AM CM AC 105
cosAMC
2.AM.CM 35
+ −
⇒ = = −
Vậy:
105
cos
35
ϕ
=
0,25
V
(1,0 điểm)
Đặt
1 1 1
, ,a b c
x y z
= = =
. Khi đó theo giả thiết ta có x, y, z là 3 số thực dương thỏa mãn:
xyz = 1 và biểu thức T đươc viết lại:
1 1 1
1 1 1
T
x y y z z x
= + +
+ + + + + +
0,25
Ta luôn có Bđt thức đúng:
(
)
2
3
2 2
3
3
3 3 3
0x y x xy y xy− ≥ ⇔ − + ≥
(
)
(
)
3
2 2
3
3 3
3 3 3 3
1 1 1x y x y x xy y x y xy
⇒ + + = + − + + ≥ + +
÷
⇒
(
)
3
3
3 3
1x y xy x y z+ + ≥ + +
3
3
3
3
1
1
z
x y
x y z
⇒ ≤
+ +
+ +
(1)
0,25
Tương tự:
3
3
3
3
1
1
x
y z
x y z
≤
+ +
+ +
(2);
3
3
3
3
1
1
y
z x
x y z
≤
+ +
+ +
(3) 0,25
Cộng vế theo vế các bđt (1), (2), (3) ta được:
1T ≤
.
Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi x = y = z = 1 hay a = b = c = 1
Vậy
max
1T =
đạt được khi a = b = c = 1
0,25
VI.a
(2,0 điểm)
1. (1,0 điểm)
Gọi I(a;b) là tâm và R là bán kính của (C)
AI
2
= BI
2
⇔ 7a + b = 2 (1)
0,25
BI
2
= d
2
(I,∆) ⇔ (a + 3)
2
+ (b + 2)
2
=
2
(3 4 42)
25
a b+ +
(2)
0,25
Giải hệ phương trình gồm (1) và (2) ta được I(1;-5) hoặc I(-3;23)
0,25
+ I(1; -5) ⇒ R = 5
(C): (x – 1)
2
+ (y + 5)
2
= 25
+ I(-3; 23) ⇒ R = 25
(C): (x + 3)
2
+ (y – 23)
2
= 625
0,25
2. (1,0 điểm)
Ta có:
+ Các đoạn OB và AC đều nhận I(2; 2; 2) làm trung điểm (1)
+
( ) ( )
8; 16; 8 , 4; 4; 4 . 32 64 32 0AC OB AC OB AC OB= − − = ⇒ = − + − = ⇒ ⊥
uuur uuur uuur uuur
(2)
Từ (1) và (2) suy ra O, A, B, C là 4 đỉnh của hình thoi OABC
0,50
+
. 32 32 0
(4; 0; 4); ( )
. 16 16 0
SI AC
SI SI OABC
SI OB
= − + =
= − ⇒ ⊥
= − =
uur uuur
uur
uur uuur
+ Do OABC là hình thoi và
( )SI OABC⊥
nên:
( )
AC OB
AC SOB
AC SI
⊥
⇒ ⊥
⊥
0,25
Từ đó trong mp(SOB) nếu kẻ
IH SO⊥
tại H thì
IH AC⊥
tại H. Vậy IH là đoạn vuông
góc chung của SO và AC
. 4 2.2 3 4 66
( , )
11
2 11
SI OI
d SO AC IH
SO
⇒ = = = =
0,25
Ghi chú: Có thể dùng công thức:
|[ , ]. |
( , )
|[ , ]|
SO AC OI
d SO AC
SO AC
=
uuur uuur uur
uuur uuur
0,50
VII.a
(1,0 điểm)
ĐK: x > 0. Đặt:
3
logt x=
, phương trình trở thành:
2
(2 1) (4 9) 14 0x t x t+ − + + =
(1) 0,25
Do
2 1 0, 0x x+ ≠ ∀ >
nên có thể xem pt (1) là pt bậc 2 ẩn t, ta có:
2 2
' (4 9) 56(2 1) (4 5) ' | 4 5|x x x x∆ = + − + = − ⇒ ∆ = −
⇒ pt (1) có các nghiệm :
7
2 ;
2 1
t t
x
= =
+
0,25
+ Với t = 2 ta được pt:
3
log 2 9x x= ⇔ =
0,25
+ Với
7
2 1
t
x
=
+
ta được pt:
3 3
7 7
log log 0
2 1 2 1
x x
x x
= ⇔ − =
+ +
Xét hàm số:
3
7
( ) log
2 1
f x x
x
= −
+
, TXĐ :
(0; )D = +∞
2
1 14
'( ) 0, 0
.ln 3
(2 1)
f x x
x
x
= + > ∀ >
+
⇒ Hàm số f là một hàm đồng biến trên
(0; )D = +∞
.
Mặt khác f(3) = 0 ⇒ x = 3 là nghiệm duy nhất của pt trên D
Vậy phương trình có đúng 2 nghiệm x = 9, x = 3
0,25
VI.b
(2,0 điểm)
1.(1,0 điểm)
Từ giả thiết suy ra ∆ABD đều.
Ta có :
(2; 2)AB =
uuur
, trung điểm của AB là M(2;1)
⇒ pt trung trực của đoạn AB:
3 0x y+ − =
0,25
D thuộc trung trực của AB ⇒ D(t; 3 − t)
0,25
+ ABCD là hình thoi nên:
2 2 2
( 1) (3 ) 8 4 1 0 2 3AD AB t t t t t= ⇔ − + − = ⇔ − + = ⇔ = ±
0,25
+
2 3 (2 3;1 3), ( 3; 1 3)t D C= + ⇒ + − − −
+
2 3 (2 3;1 3), ( 3; 1 3)t D C= − ⇒ − + − − +
0,25
2.(1,0 điểm)
Từ giả thiết ta suy ra tọa độ các điểm A, B, C định bởi:
( ;0;0), (0; ;0), (0;0; )A a B b C c
trong đó a, b, c là các số thực dương ⇒ phương trình mp(ABC):
1
x y z
a b c
+ + =
0,25
+ M(1, 2, 3) ∈ mp(ABC) nên:
1 2 3
1
a b c
+ + =
+ Thể tích của khối tứ diện OABC được tính bởi:
1 1
. . . .
6 6
V OA OB OC a b c= =
0,25
+ Theo bđt CauChy:
3
1 2 3 1 2 3
1 3 . . . . 162 27a b c V
a b c a b c
= + + ≥ ⇒ ≥ ⇒ ≥
0,25
Đẳng thức xảy ra khi
1 2 3 1
3; 6; 9
3
hay a c
a b c
= = = = = =
Vậy
max
27V =
đạt được khi
(3;0;0), (0;6;0), (0;0;9)A B C
0,25
VII.b
(1,0 điểm)
ĐK:
1, 1x y> − > −
. Khi đó hệ tương đương:
2 1 2 1 3( )
3.3 3.3 3 9 (1)
( 1)( 1) 3
x y x y x y
x y
+ + + − +
+ = +
+ + =
0,25
Đặt:
2 1 2 1
3 , 3 ,
x y x y
u v
+ + + −
= =
ĐK: u > 0, v > 0
Phương trình (1) trở thành:
3
3 3 9 ( 3)( 3) 0
3
u
u v uv u v
v
=
+ = + ⇔ − − = ⇔
=
(thỏa ĐK)
0,25
TH1: Với u = 3, ta có hệ:
2 1
2
2
3 3
( 1)( 1) 3 2 2 0
VN
x y
y x
x y x x
+ +
= −
=
⇔ ⇒
+ + = + + =
0,25
TH2: Với v = 3, ta có hệ:
2 1
2
2
0
2 2
3 3
1
( 1)( 1) 3 2 0
1
2
x y
x
y
x y
x
x y y y
y
+ −
=
=
= −
=
⇔ ⇔
=
+ + = − =
=
So với ĐK ta nhận cả 2 nghiệm:
( )
2; 0
,
1
1;
2
÷
Tóm lại hệ phương trình có 2 nghiệm:
( )
2; 0
,
1
1;
2
÷
0,25
Hết